前言

移动通信的发展速度是惊人的。据市场调研机构Informa2007年11月的数据显示，目前全球有33亿移动用户。前信息产业部的统计数据显示，截至2007年l2月中国移动用户数已达约55亿。目前移动通信的主要商用技术也正从2G、2．5G、3G向HSPA过渡一业务类型也随着无线接人速率的不断提高,逐渐从单纯的语音和短消息业务向丰富的数据业务演变．移动数据业务占业务总量的比率也越来越高。

与此同时，3G的实际部署也面临覆盖、容量和离网等因素的挑战。2GHz频段的无线信号，其传输损耗和空间损耗较大，对建筑物墙体的穿透能力较弱，室内覆盖质量往往不尽人意。而大量的高速数据与多媒体业务，如视频电话、流媒体、游戏等一般都发生在室内环境，这些业务都需要较大的系统容量和良好的网络质量据日本NTTDoCoM0公司的调查发现，3G业务的室内使用量占70％，因此如何改

如果没有高质量的室内覆盖，语音和视频的质量将大大降低，同样也会使文件下载速度变慢，因此而造成的掉话和耗时的下载会使大量用户离网。对运营商而言，离网带来的不仅仅是业务收入的流失，也造成获取新用户的成本不断上升。

直接通过建设更多的宏基站来增加网络容量的做法成本很高，包括站址的选取，设备的采购、安装、调试和维护都要耗费大量的人力、财力、物力和时间。因此单纯用宏蜂窝网络来兼顾室内室外的覆盖显然不是一个明智的选择。

正是由于面临上述挑战．业界提出用Femtocell来解决部署高速数据业务时面临的室内覆盖问题。Femtocell是安放在用户家中或办公室的一个无线AP可集成NodeB和RNC的功能。它以用户的宽带接入(如DSL)为回程，具有自动配置和优化功能，因此不需要规划．也没有站址选取等问题一它既可作为移动网络的延伸，又是固定移动融合的有效方案。

作为3G网络部署不可缺少的环节，Femtocell的市场前景广阔。据著名市场研究机构ABIRe-search的数据，从2008年到2011年全球将有超过1亿的Femtocell部署。而我国电信市场的前景也非常看好。随着全业务运营和3G部署的13益临近，Femtocell作为固定移动融合的解决方案和高效的室内覆盖方案，必将得到全业务运营商的重视。我国巨大的宽带接入市场(到2010年宽带用户数可达l亿)，已经为Femtocell的部署打下了坚实的基础。

1 Femtocell的网络架构

Femtocell又称家庭基站，是放置在家庭(或SOHO)环境中的无线接入设备，工作于授权频段。其发射功率较小，一般为毫瓦级，因此覆盖半径也较小，一般为20—50m。一个Femtocell的接人设备一般最多支持4—6个移动用户，其空中接Ll符合3GPP／2标准，因此适用于任何现有的移动终端。Femtocell借助于固定宽带接人作为其回程网络，由网络侧的Femtocell网关汇聚并提供标准的面向移动核心网的接口。图1为 WCDMAFemtocell的网络架构。

以WCDMAFemtocell为例，目前业界主流的设备商主要采用的是把NodeB和RNC功能集成于一个接入设备的扁平化架构，由Femtocell 网关提供标准的Iu接口。更进一步的扁平化架构可以把SGSN／GGSN等功能集成于Femtocell接入设备。扁平化架构的优势是它符合下一代移动网络的发展趋势。另一方面．由于独立节点的减少，使得网络端到端时延大大降低(降低40％左右)，从而大大增强用户在使用高速数据业务和实时业务时的体验。同时节点的减少也大大提高了网络的可靠性。

FenatocellCPE为移动终端提供标准的空中接口，可以为单独的设备，也可以和ADSLModem或家庭网关集成。它还包括NodeB、RNC或 SGSG／GGSN等功能。网络侧接口由Femtocell网关提供，如Iu_CS、Iu_PS、Gn／Gi等。Femtocell网关同时提供安全网关的功能，用于建立FemtocellCPE和Femtocell网关之间的安全隧道。Femtocell网关事实上扮演了一个虚拟的RNC，或虚拟 GGSN的功能，它一方面汇聚所有受它控制的FemtocellCPE的流量，另一方面向传统核心网呈现标准的接口功能。除此之外，整个系统还有 Femtocell的管理和配置系统。

从网络演进的角度，FemtocellCPE可以增加SIP的功能，从而使传统终端也可以通过FemtocenCPE接入IMS网络。